随着数据规模的快速增长,计算机内存系统亟需更大容量的内存。传统的动态随机访问内存技术（Dynamic Random-access Memory,DRAM）因存储单元扩展性和刷新功耗等问题无法满足当前系统和应用的需求。新型的非易失存储器（Non-Volatile Memory,NVM）具有高存储密度、低成本和低功耗等优点。但是,NVM仍然在写耐久性和写延迟上存在局限性,这些缺点导致NVM替代DRAM存在问题。因此,由DRAM和NVM组成的混合存储体系结构,在构建高性能、大容量和节能的存储系统方面具有更好的应用前景。内存技术的广泛使用导致内存系统的存储层次结构变得复杂,加剧了系统中共享缓存资源的竞争和缓存层级之间的数据迁移复杂度。为了解决上述问题,本文提出了一种标签化的、资源隔离的和跨缓存层次的内存系统（A Label-Based Hierarchical Memory System,La Mem）。通过标签可以将上层应用程序的需求传递到底层的硬件缓存资源,保证应用程序的服务质量（Qualify of Service,Qo S）需求。具体地,La Mem设计了共享缓存资源的隔离技术,用于缓解应用程序之间因共享缓存资源的竞争而产生的性能干扰,同时提供了面向Qo S的资源分配方案和跨缓存层次服务,为应用程序提供差异化服务,减少了内存系统缓存层级之间的数据迁移量,并提出了快速的和低开销的Lazy Repartitioning动态调整方法,以支持缓存分区间的资源动态调整。实验结果表明,LaMem系统优于传统的多缓存层次内存系统,改善了应用程序的执行性能,减少了系统中缓存层级之间的数据迁移量,并且避免了传统的基于Flush操作的资源动态调整方法的时间开销,提高了缓存资源利用率。